Измерение вибраций: правильный выбор оборудования

Измерение вибраций: правильный выбор оборудования

Вибрации возникают при механических колебаниях, для определения параметров используются виброметры , виброанализаторы , виброметры-шумомеры. При выборе оборудования необходимо учесть большое количество параметров, в том числе особенности исследуемых объектов (функционал) и условия эксплуатации. Стационарные системы — вариант для круглосуточного мониторинга, переносные с различным количеством каналов — для диагностики с целью избежать простоев из-за ремонтов, обеспечить безопасность работников.  

Виды датчиков виброметров

Выпускается оборудование с датчиками трех видов, фиксирующее виброскорость, виброускорение, виброперемещения (колебания, амплитуды). Вид датчика определяет метод исследования.

Виброскорость (частота)

Этот параметр определяет перемещения точки контроля вдоль оси. Прибор показывает СКЗ (фиктивное постоянное среднеквадратическое значение), отражающее воздействие сил, вызывающих вибрации. Для определения СЗС подходят самые простые модели виброметров , измеряющие вибрации в миллиметрах/дюймах в секунду, децибелах. 

При отсутствии указания на нулевой уровень требуется преобразование скорости в децибелы на основе равенства 0 дБ=5*10-5 мм/сек. 

Для расчетов используется формула:

VdB = 86 + 20 * lg10(V), где:

86 дБ – уровень 1 мм/с;

V – скорость вибраций в мм/с;

lg10 – десятичный логарифм.

Для определения значений можно использовать так же специальные таблицы.

Виброускорение

Виброускорение возникает при воздействии силы, чаще всего оно динамическое, возникающее при взаимодействии элементов машины или оборудования. Прибор отражает амплитуду в м/сек², преобразование не требуется. Важный недостаток - отсутствие нормативного регулирования пороговых уровней. Однако виброметры с датчиками виброускорения широко используются для выявления дефектов в редукторах, подшипниках.

Для преобразования в децибелы используется стандартный уровень 0 дБ = 10-6 м/сек²  и формула:

AdB = 120 + 20 * lg10(A), где:

120  – уровень 1 м/с²;

A – вибрационное ускорение;

lg10 – десятичный логарифм.

Виброперемещение (амплитуда)

Виброперемещение отражает границы смещения исследуемой точки при воздействии вибраций, отражается двойной амплитудой, которая измеряется в мкм, в мм (1 мм=1000 мкм) или в миллидюймах (1 дюйм=1000 миллидюймов).

Виды виброметров

В основную группу входят виброанализаторы и виброметров для тестирования промышленного оборудования, вторые используются так же для проверки шестерен и подшипников. Диапазон определен в ГОСТ. В сфере охраны труда используются виброметров , совмещенные с шумомерами. В разных частотах определяются параметры в течение определенного периода времени, сравниваются с нормативными. 

Основная задача данного оборудования в промышленности — предотвратить аварийные ситуации. Максимальные значения вибраций указаны в ГОСТ ИСО 20816-1-2021 и паспортах. Виброметры удобнее в использовании, позволяют проверить большое количество оборудования за короткое время, не требуют специальной подготовки к работе. 

При регулярном тестировании появляется возможность точного планирования ремонтов, экономятся средства предприятия. При необходимости в диагностике быстро определяется дисбаланс и расцентровка. Виброметры выгоднее так же с финансовой точки зрения. Покупка анализатора целесообразна при наличии в штате опытного специалиста для тщательного изучения и анализа дефектов. В большинстве анализаторов имеются все функции виброметров .

Преимущества виброметров :

• компактные размеры (можно купить даже виброручку);
• наличие дополнительных режимов для измерения спектров, температуры, ударных импульсов, оборотов;
• доступность приборов с внутренними и внешними датчиками для проведения измерений в труднодоступных местах.

Оборудование для измерения вибраций используется в автомобильной промышленности, машиностроении, авиастроении, энергетике, полупроводниковой и микроэлектронике, 

Критерии выбора оборудования для измерения вибраций

Если не требуются сложные измерения с созданием архива, достаточно виброметра . Не стоит тратить средства бюджета бесполезно.

При выборе учитывается:

• вес, размеры;
• вид дисплея (самые удобные жидкокристаллические);
• вид элемента автономного питания (аккумулятор, заменяемая батарея);
• время выпуска (не стоит покупать устаревший прибор);
• стоимость (важно уложиться в доступный бюджет).

Анализаторы бывают одно, двух и многоканальные, универсальными считают приборы с двумя каналами. Цена соответствует функциональности, подходят для любого предприятия, выбор делается между портативными, малогабаритными и микропроцессорными. Многоканальное оборудование — вариант для проведения регулярных исследований. При отсутствии подобной задачи деньги будут потрачены зря. 

При выборе учитывается:

• функционал;
• диапазон частот;
• возможность использовать для балансировки роторов;
• вид ПО;
• цена.

Автор фотографии:https://vibrocenter.ru/vibration_device.html

В первую очередь следует определиться с назначением прибора: контролируемым параметром, частотой, амплитудой, требованиям к точности измерений. При необходимости проводить анализ требуется архивная память, желательно с передачей данных на компьютер. Важна так же правовая сторона. На предприятии нельзя использовать оборудование, не включенное в реестр. Проверка и сертификат обязательно нужны. Корпус (независимо от материала) должен быть прочный, устойчивый к воздействию влаги и механическим повреждениям. 

Для периодического измерения вибраций оборудования вполне достаточно виброметра . Для выявления причин повышения уровня вибраций требуется двухканальный анализатор. Для организации собственной системы обслуживания промышленного оборудования лучше купить многоканальный прибор.

Вывод: Для большинства предприятий оптимальным вариантом можно считать виброметр с дополнительным функционалом. Однако выбор приходится делать самостоятельно, советы консультантов и других специалистов учитываются не всегда.